碱金属阻挡层形成用涂布液及物品的制作方法_5

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是各微粒凝集。
[0297] 微粒(b)的平均凝集粒径较好为1~lOOOnm,更好为3~500nm,进一步更好为 5~300nm。如果微粒(b)的平均凝集粒径在Inm以上,则防反射效果充分增大。如果微粒 (b)的平均凝集粒径在1000 nm以下,则可将二氧化硅类多孔质膜14的雾度抑制得较低。
[0298] 微粒(b)的平均凝集粒径是分散介质(a)中的微粒(b)的平均凝集粒径,可通过 动态光散射法进行测定。在没有观察到凝集的单分散的微粒(b)的情况下,平均凝集粒径 等同于平均一次粒径。
[0299] 微粒(b)可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
[0300] 作为基质前体(C),可例举烷氧基硅烷的水解产物(溶胶凝胶二氧化硅)、硅氮烷 等,优选烷氧基硅烷的水解产物。
[0301] 作为烷氧基硅烷,可例举与(A)成分的说明中例举的烷氧基硅烷相同的烷氧基硅 烷。水解产物可通过用与(A)成分中说明的方法相同的方法使烷氧基硅烷水解而得到。作 为水解时使用的催化剂,优选不妨碍微粒(b)的分散的催化剂。
[0302] 上层涂布液(I)还可以包含萜烯衍生物(d)。籍此,所形成的二氧化硅类多孔质膜 中的空隙部的容积增加而防反射效果增大。
[0303] 萜烯是指以异戊二烯(C5H8)作为结构单元(C 5H8)n(其中,η为1以上的整数)的 组成的烃。
[0304] 萜烯衍生物(d)是指具有由萜烯衍生的官能团的萜烯类。萜烯衍生物(d)也包括 不同的不饱和度的萜烯衍生物。
[0305] 另外,萜烯衍生物(d)有时也作为分散介质(a)发挥作用,但"以异戊二烯作为结 构单元(C5H8) n的组成的烃"相当于萜烯衍生物(d),而不相当于分散介质(a)。
[0306] 作为萜烯衍生物(d),从二氧化硅类多孔质膜14的防反射效果的观点考虑,优选 分子中具有羟基和/或羧基的萜烯衍生物,更优选分子中具有选自羟基、醛基(-CH0)、酮基 (_C( = 0)-)、酯键(_C( = 0)0-)、及羧基(-C00H)的1种以上的萜烯衍生物,进一步优选分 子中具有选自羟基、醛基及酮基的1种以上的萜烯衍生物。
[0307] 作为萜烯衍生物(d),可例举萜烯醇(α_萜品醇、萜品烯-4-醇、L-薄荷醇、(±) 香茅醇、桃金娘烯醇、橙花醇、冰片、法呢醇、叶绿醇等)、萜烯醛(柠檬醛、β-环柠檬醛、紫 苏醛等)、萜烯酮((±)樟脑、β -紫罗酮等)、萜烯羧酸(香茅酸、松香酸等)、萜烯酯(乙 酸萜品酯、乙酸孟酯等)等。特别优选萜烯醇。
[0308] 萜烯衍生物(d)可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
[0309] 上层涂布液(I)还可根据需要包含其他的添加剂等。
[0310] 作为其他的添加剂,可例举用于提高平整性的表面活性剂、用于提高二氧化硅类 多孔质膜14的耐久性的金属化合物等。
[0311] 作为表面活性剂,可例举硅油类、丙烯酸类等。
[0312] 作为金属化合物,优选锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物等。作为锆螯合物,可例举四 乙酰丙酮根合锆、三丁氧基硬脂酸根合锆等。
[0313] 上层涂布液(I)的粘度优选为I. 0~10.0 mPa · s,更优选2. 0~5. OmPa · s。如 果上层涂布液(I)的粘度在1.0 mPa · s以上,则容易控制所形成的二氧化硅类多孔质膜的 膜厚。如果上层涂布液(I)的粘度在10.0 mPa · s以下,则上层涂布液(I)的涂布后的干燥 或烧成时间及涂布时间缩短。上层涂布液(I)的粘度可利用B型粘度计测定。
[0314] 上层涂布液(I)的固体成分浓度优选1~9质量%,更优选2~6质量%。如果 固体成分浓度在1质量%以上,则可使上层涂布液(I)的涂膜的膜厚变薄,容易使最终所得 的二氧化硅类多孔质膜的膜厚均匀。如果固体成分浓度在9质量%以下,则容易使上层涂 布液(I)的涂膜的膜厚均匀。
[0315] 上层涂布液(I)的固体成分是指微粒(b)和基质前体(c)(其中,基质前体(c)的 固体成分是烷氧基硅烷的SiO 2换算量)的合计。
[0316] 上层涂布液(I)中,微粒(b)和基质前体(C)的质量比(微粒/基质前体)优选 为95/5~10/90,更优选70/30~90/10。如果微粒/基质前体在95/5以下,则二氧化硅 类多孔质膜和玻璃基板的密合性充分提高。如果微粒/粘合剂在10/90以上,则防反射效 果充分提尚。
[0317] 在将萜烯衍生物(d)掺合在上层涂布液(I)中的情况下,其掺合量相对于上层涂 布液(I)的固体成分1质量份优选为〇. 01~2质量份,更优选0. 03~1质量份。如果萜 烯衍生物(d)的量在0.01质量份以上,则防反射效果与不添加萜烯衍生物(d)的情况相比 足够提高。如果萜烯衍生物(d)在2质量份以下,则二氧化硅类多孔质膜的强度良好。
[0318] 上层涂布液(I)可通过例如将微粒(b)分散液、基质前体(C)溶液、根据需要添加 的分散介质(a)、萜烯衍生物(d)、其他添加剂混合来配制。
[0319] [物品的制造方法]
[0320] 本发明的物品可通过例如在玻璃基板上涂布本发明的涂布液、经干燥(烧成)而 形成碱金属阻挡层,再根据需要在上述碱金属阻挡层上形成其他层来制造。
[0321] 在碱金属阻挡层的形成时或形成后(例如其他层的形成时或形成后),为了碱金 属阻挡层的致密化、玻璃基板的物理强化等,优选在80~700°C、更优选在100~700°C下 进行烧成处理。进行该烧成处理,在本发明的有用性的方面也是优选的。
[0322] 作为本发明的涂布液涂布在基板上的涂布方法,可使用公知的湿涂法。可例举例 如旋涂法、喷涂法、浸涂法、模涂法、蒂涂法、丝网印刷法、喷墨法、流涂法、凹版涂布法、棒涂 法、柔版涂布法、狭缝涂布法、辊涂法等。
[0323] 涂布时的涂布液的溶液温度优选为室温~80°C,更优选室温~60°C。
[0324] 涂布液的涂布及干燥(烧成)可以通过在涂布了涂布液后加热至任意的干燥温度 来进行,也可以在预先设定为干燥(烧成)温度的玻璃基板上涂布涂布液来进行。
[0325] 干燥(烧成)温度优选为30°C以上,根据玻璃基板及涂布液的材料((A)成分等) 进行适当确定即可。
[0326] 碱金属阻挡层优选在80°C以上的温度下烧成。烧成温度更优选100°C以上,进一 步优选200~700°C。如果烧成温度在80°C以上,则能够将烷氧基硅烷的水解产物迅速制 成烧成物。特别是在l〇〇°C以上时,烧成物致密化而耐久性提高。
[0327] 在碱金属阻挡层上还形成其他层的情况下,碱金属阻挡层的烧成可以在其他层形 成前进行,也可以在形成后进行。例如,在其他层的形成时进行烧成的情况下,该其他层的 烧成工序还可同时兼作碱金属阻挡层的烧成工序。
[0328] 在上述碱金属阻挡层上形成其他层的工序可以根据形成的其他层,通过公知的方 法来实施。
[0329] 例如,在使用上述的上层涂布液(I)的情况下,通过将其涂布在碱金属阻挡层上、 经干燥(烧成),可形成由二氧化硅类多孔质膜构成的低反射膜。
[0330] 上层涂布液(I)的涂布、干燥(烧成)可以与本发明的涂布液的涂布、干燥(烧 成)同样地实施。优选条件也相同。
[0331] 碱金属阻挡层或二氧化硅类多孔质膜的烧成工序还可同时兼作玻璃基板的物理 强化工序。物理强化工序中,玻璃基板被加热至玻璃的软化温度附近。在该情况下,烧成温 度设定为约600~700°C。烧成温度通常优选设在玻璃基板的热变形温度以下。烧成温度 的下限值可根据涂布液的掺合等来确定。
[0332] 但是,即使是自然干燥,烷氧基硅烷的水解产物的聚合也会进行一定程度,所以如 果对时间没有任何限制,则理论上也可将干燥或烧成温度设定为室温附近的温度。
[0333] [作用效果]
[0334] 本发明的物品中,在玻璃基板上具有利用本发明的涂布液而形成的碱金属阻挡 层。
[0335] 由于碱金属阻挡层利用本发明的涂布液而形成,本发明的物品可抑制该涂布液的 涂布后的干燥(烧成)时的膜的收缩、和与之相伴的玻璃基板的翘曲。即使进行用于玻璃 基板的物理强化的高温烧成,其翘曲量也足够少。因此,本发明的物品在制造时不易受到强 化条件的制约,此外,不容易发生因产生超过允许范围的翘曲而引起制品成品率的降低,生 产性优异。
[0336] 此外,该碱金属阻挡层具有优异的碱金属阻挡性。因此,在玻璃基板和其他层之间 具有该碱金属阻挡层的物品不容易发生因来自玻璃基板的碱金属引起的其他层的功能下 降,耐久性优异。
[0337] 作为本发明的物品的用途,没有特别限定,例如,具有低反射膜作为其他层的物品 可用作太阳能电池用覆盖玻璃、显示器覆盖玻璃、手机等的通信设备用覆盖玻璃、车辆用玻 璃、建筑用玻璃等。
[0338] 实施例
[0339] 下面,通过实施例详细说明本发明,但不应解释为本发明限定于以下的记载。
[0340] 以下的各例中,例2~7是实施例,例1、例8~11是比较例。
[0341] 下面示出以下的各例中采用的测定和评价方法及材料(供货商或配制方法)。
[0342] [测定和评价方法]
[0343] (长宽比测定法)
[0344] 通过将根据透射型电子显微镜(TEM)照片实测的鳞片状二氧化硅的最大径长度 除以由原子间力显微镜(AFM)测定的最小平均厚度,算出长宽比。
[0345] 此外,平均长宽比通过从用上述方法算出的长宽比选出任意的50点、取其平均值 而求得。
[0346] (翘曲测定)
[0347] 将翘曲测定用物品(在玻璃基板上形成有底层(碱金属阻挡膜)的物品)以底层 形成面朝上的方式静置在水平的平板上,使用测微计测定自平板下表面到基板顶点上部的 高度(mm)。从测定值减去平板和基板的总厚度(3. 4mm),作为翘曲量(mm)。
[0348] (耐高温高湿性评价)
[0349] 在环境试验机(爱斯佩克株式会社(工只^ 7夕社)制,PR-1SP)上设置玻璃基 板和膜特性测定用物品(在玻璃基板上形成有底层(碱金属阻挡膜)和上层(低反射膜) 的物品),在90°C、湿度95% RH下放置168小时。然后,通过后述的步骤测定取出的玻璃基 板、及膜特性测定用物品的各自的透射率。根据测定值,利用下式(1)算出透射率差TcL
[0350] Td = T1-T2......(1)
[0351] 上述式⑴中,Tl是膜特性测定用物品的透射率,T2是仅玻璃基板的透射率。
[0352] (透射率)
[0353] 玻璃基板及膜特性测定用物品的透射率(%)通过使用分光光度计(日本分光株 式会社(日本分光社)制,V670),对波长400~IlOOnm的光进行测定。光的入射角度设为 5° 〇
[0354] [材料]
[0355] (基质前体溶液(α -1))
[0356] 一边搅拌80. 4g的改性醇(日本醇贩卖株式会社(日本7 3 -;I/販売社)制, y少s 7夕只只AP-Ii (商品名),以乙醇为主剂的混合溶剂;以下"改性醇"表示同样的物 质),一边向其中添加11. 9g离子交换水和0.1 g的61质量%硝酸的混合液,搅拌5分钟。 向其中添加7. 6g的四乙氧基硅烷(固体成分浓度:29质量% ),在室温下搅拌30分钟,配 制成固体成分浓度为2. 2质量%的基质前体溶液(α -1)。
[0357] 另外,这里的固体成分浓度是以SiO^算计的固体成分浓度(四乙氧基硅烷的全 部Si转化为SiO2时的固体成分浓度)。
[0358] (基质前体溶液(α -2))
[0359] -边搅拌77. 6g的改性醇,一边向其中添加11. 9g离子交换水和0.1 g的61质量% 硝酸的混合液,搅拌5分钟。向其中添加10. 4g的四乙氧基硅烷(以5102换算计的固体成 分浓度:29质量% ),在室温下搅拌30分钟,配制成以SiO2换算计的固体成分浓度为3. 0 质量%的基质前体溶液(α -2)。
[0360] 所得的基质前体溶液(α -2)用于后述的上层(低反射膜)用涂布液(L)的配制。
[0361] (鳞片状二氧化硅粒子分散液(β ))
[0362] [二氧化硅分散体的制作]
[0363] 起始原料的二氧化硅水凝胶通过将硅酸钠作为碱金属源、按照下述的方法配制。 将Si0 2/Na20 = 3. 0 (摩尔比)、SiO2浓度为21. 0质量%的硅酸钠水溶液2000mL/min和硫 酸浓度为20. 0质量%的硫酸的水溶液分别从各自的导入口导入至具备释放口的容器内后 瞬间均匀地混合,调整两溶液的流量比以使从释放口释放至空气中的液体的PH值为7. 5~ 8. 0,将均匀混合后的二氧化硅溶胶液从释放口连续地释放至空气中。释放出的液体在空气 中成为球形液滴,在划出抛物线而滞空约1秒的期间,于空中凝胶化。在落下地点设置装满 水的熟化槽,使上述球形液滴落入其中而进行熟化。
[0364] 熟化后,将pH值调整为6,进一步进行充分水洗,得到二氧化硅水凝胶。所得的二 氧化硅水凝胶粒子的粒子形状是球形,平均粒径为6_。该二氧化硅水凝胶粒子中的水的质 量相对于SiO 2质量的比率为4. 55倍。
[0365] 使用双辊破碎机将上述二氧化硅水凝胶粒子粗粉碎为平均粒径2. 5mm,用于之后 的水热处理。
[0366] 在容量17m3的高压釜(带锚型搅拌叶片)中投入7249kg的上述粒
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